JP6710391B2 - Regulating member and cellulosic sponge - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関のシリンダブロックに設けられた冷却水流路(ウォータジャケット)に挿入されて用いられる規制部材及びセルロース系スポンジに関する。 The present invention relates to a restriction member and a cellulose-based sponge that are used by being inserted into a cooling water flow passage (water jacket) provided in a cylinder block of an internal combustion engine.

前記内燃機関のウォータジャケットには、流通する冷却水の流れ(流量、流速等)を規制するための規制部材としてのスペーサが開口部から挿入されて配置される。スペーサを開口部よりウォータジャケット内に挿入する際、挿入荷重をなくして組付け性を向上することが望まれる。特許文献1〜4には、ウォータジャケットに挿入する前は、厚みが小さく、挿入後は厚みが大きくなって、冷却水の所定の流れ規制がなされるようにしたスペーサが開示されている。これら特許文献に開示されたスペーサの挿入荷重をなくして組付け性を向上させる構成は、概ね以下のように大別される。
a)発泡ゴムをバインダー(水溶性物質)によって圧縮状態に固定し、ウォータジャケット内を流通する冷却水(不凍液:LLC)によってバインダーが溶け、非圧縮の状態に戻るように構成されたスペーサ(特許文献1,2参照)。
b)発泡ゴムをバインダー(熱可塑性物質)によって圧縮状態に固定し、前記冷却水の温度によってバインダーが軟化、或いは、融解して、非圧縮の状態に戻るように構成されたスペーサ(特許文献1,2,4参照)。
c)エラストマーに吸水性高分子材料を配合し、前記冷却水を吸収して膨張させるように構成したスペーサ(特許文献3参照)。
d)ばね部材によって支持させ、挿入前はばね部材を圧縮させておき、挿入後ばね部材を復元させるように構成したスペーサ(特許文献1参照)。
In the water jacket of the internal combustion engine, a spacer as a regulating member for regulating the flow (flow rate, flow velocity, etc.) of the circulating cooling water is inserted from the opening and arranged. When inserting the spacer into the water jacket through the opening, it is desirable to eliminate the insertion load and improve the assembling property. Patent Documents 1 to 4 disclose spacers that have a small thickness before being inserted into a water jacket and have a large thickness after being inserted so that a predetermined flow of cooling water is regulated. The structures disclosed in these patent documents for improving the assembling ability by eliminating the insertion load of the spacer are roughly classified as follows.
a) A spacer configured so that the foamed rubber is fixed in a compressed state by a binder (water-soluble substance), and the binder is melted by cooling water (antifreeze liquid: LLC) flowing in the water jacket to return to an uncompressed state (patented). References 1 and 2).
b) A spacer configured so that the foamed rubber is fixed in a compressed state by a binder (thermoplastic substance), and the binder is softened or melted by the temperature of the cooling water to return to an uncompressed state (Patent Document 1). , 2, 4).
c) A spacer that is formed by blending a water-absorbing polymer material with an elastomer and absorbs the cooling water to expand the spacer (see Patent Document 3).
d) A spacer that is supported by a spring member, is compressed before insertion, and is configured to restore the spring member after insertion (see Patent Document 1).

特許第3967636号公報Japanese Patent No. 3967636 特許第4149322号公報Japanese Patent No. 4149322 特許第4465313号公報Japanese Patent No. 4465313 特許第5593136号公報Patent No. 5593136

ところで、前記a)〜d)のように構成されるスペーサは、それぞれ以下のような課題を内包する。
a),b)の場合、製造工程で発泡ゴムをバインダーの溶液やエマルジョン中に含浸させる必要があるため、含浸液の管理や、環境への配慮が必要である。また、LLC中にバインダー成分が混入し、LLCの成分に影響を及ぼす場合がある。
c)の場合、水膨潤性エラストマーの膨張方向を規制するため、芯材に水膨潤性エラストマーを一体加工する必要があり、製造上複雑な工程が必要とされる。また、LLC中に吸水性高分子材料が流出し、LLCの成分に影響を及ぼす場合がある。
d)の場合、ばね部材の圧縮・復元作用を用いるため、ばね部材を圧縮状態に維持し、また、この圧縮状態を解放するための機械的な機構を組み込む必要があり、構造的に複雑となる。
By the way, the spacers configured as a) to d) have the following problems, respectively.
In the cases of a) and b), it is necessary to impregnate the foamed rubber into the solution or emulsion of the binder in the manufacturing process, and therefore it is necessary to control the impregnating liquid and consider the environment. In addition, a binder component may be mixed in the LLC, which may affect the components of the LLC.
In the case of c), since the expansion direction of the water-swellable elastomer is regulated, it is necessary to integrally process the water-swellable elastomer with the core material, which requires a complicated process in manufacturing. In addition, the water-absorbent polymer material may flow out into the LLC, which may affect the components of the LLC.
In the case of d), since the compression/restoration action of the spring member is used, it is necessary to maintain the spring member in a compressed state and to incorporate a mechanical mechanism for releasing the compressed state, which is structurally complicated. Become.

本発明者等は、前記に鑑み鋭意研究を行う過程で、セルロース系スポンジは、圧縮すると圧縮状態に維持されるが、水に接触すると圧縮前の状態に復元する特性を有することに着目した。そこで、圧縮された状態のセルロース系スポンジを、冷却水流路に配置可能な形状に形成された樹脂等の剛性を有する支持体に一体に支持させるようにして、前記のような規制部材を作製することを試みた。このようにして得られた規制部材をウォータジャケット内へ挿入する際には、セルロース系スポンジは圧縮された状態であるから、ウォータジャケット内への挿入荷重が生じ難く、冷却水に接すると圧縮前の状態に復元して冷却水の流れを規制する機能を発揮することを知見した。 In view of the above, the present inventors have paid attention to the fact that the cellulosic sponge has a property of being kept in a compressed state when compressed, but restored to a state before being compressed when contacted with water in the course of intensive research. Then, the cellulosic sponge in a compressed state is integrally supported by a support having rigidity such as a resin formed in a shape that can be arranged in the cooling water flow path, and the above-described regulation member is produced. Tried that. When the regulation member thus obtained is inserted into the water jacket, the cellulosic sponge is in a compressed state, so that the insertion load into the water jacket is unlikely to occur, and if it comes into contact with cooling water, it will not be compressed. It was found that the function of regulating the flow of the cooling water by exhibiting the function of restoring the state of the above is exhibited.

さらに、本発明者等は、前記のようなセルロース系スポンジを備えた規制部材の実用化に向け、冷却水の流れを規制する機能を向上させるための研究を行っていた。そして、このような研究活動の中で、復元したセルロース系スポンジは発泡体であるため、スポンジ組織には通水可能な空隙が存在しており、セルロース系スポンジが復元した状態において、冷却水はセルロース系スポンジを通過することも本発明者等により知見された。 Furthermore, the present inventors have conducted research for improving the function of regulating the flow of cooling water toward the practical use of the regulating member provided with the above-mentioned cellulose-based sponge. In such research activities, since the restored cellulosic sponge is a foam, there is a water-permeable void in the sponge tissue. It was also found by the present inventors that they pass through a cellulosic sponge.

本発明は、前記知見に基づきなされたもので、セルロース系スポンジの特性を活かしながら、ウォータジャケット内の冷却水の流れをより適正に規制し得る規制部材及びこれに用いられるセルロース系スポンジを提供することを目的としている。 The present invention has been made based on the above findings, and provides a regulating member that can more appropriately regulate the flow of cooling water in a water jacket while utilizing the characteristics of the cellulose-based sponge, and a cellulose-based sponge used therefor. The purpose is to

第一の発明に係る規制部材は、内燃機関のシリンダブロックに設けられた冷却水流路内に配置されて冷却水の流れを規制する規制部材であって、前記冷却水流路に配置可能な形状に形成された剛性を有する支持体と、前記支持体に支持されて、冷却水と接触することによって圧縮された状態から復元可能なセルロース系スポンジと、を有し、前記セルロース系スポンジのスポンジ組織内には、前記冷却水の通水抵抗を高める充填材が担持されていることを特徴とする。 A regulation member according to a first aspect of the invention is a regulation member that is arranged in a cooling water passage provided in a cylinder block of an internal combustion engine to regulate the flow of cooling water, and has a shape that can be arranged in the cooling water passage. In the sponge tissue of the cellulosic sponge, the cellulosic sponge has a formed support having rigidity and a cellulosic sponge supported by the support and capable of being restored from a compressed state by contact with cooling water. Is loaded with a filler that increases the water flow resistance of the cooling water.

第二の発明に係るセルロース系スポンジは、内燃機関のシリンダブロックに設けられた冷却水流路内に配置されて冷却水の流れを規制する規制部材の一構成部としてのセルロース系スポンジであって、前記冷却水と接触することによって圧縮された状態から復元可能とされ、スポンジ組織内に、前記冷却水の通水抵抗を高める充填材が担持されていることを特徴とする。 The cellulosic sponge according to the second invention is a cellulosic sponge as one component of a regulating member that is disposed in a cooling water passage provided in a cylinder block of an internal combustion engine to regulate the flow of cooling water, It is characterized in that it can be restored from a compressed state by contacting with the cooling water, and a sponge tissue carries a filler for increasing the water resistance of the cooling water.

本発明に係る規制部材及びセルロース系スポンジによれば、当該規制部材を冷却水流路に配置する際、セルロース系スポンジを圧縮状態にしておけば、荷重が作用しない状態で冷却水流路への挿入が可能となる。これによって、規制部材のシリンダブロックに対する組付け性が向上する。そして、セルロース系スポンジは、冷却水流路に冷却水が流通した際に冷却水に接触して圧縮状態から復元するため、冷却水流路の壁面に近接又は接触するようになり、これによって、冷却水を規制する機能が発揮される。また、規制部材を構成するセルロース系スポンジは、加圧した状態で乾燥させるとセルロース分子間が水素結合して圧縮状態に維持される一方、この状態から冷却水に晒されると水分子がセルロース分子間の水素結合を解離して圧縮状態から復元する特性を有する。したがって、バインダー溶液やエマルジョン等を使用せずにセルロース系スポンジを圧縮状態に保つことができるため、セルロース系スポンジの加工工程を簡素化することができ、また、冷却水や環境に対する悪影響も生じる懸念がない。
また、セルロース系スポンジのスポンジ組織内に担持された充填材の存在によって、冷却水は復元したセルロース系スポンジのスポンジ組織内を通り難くなり、当該セルロース系スポンジにより、冷却水の流れをより効果的に規制できるようになる。
According to the regulation member and the cellulose-based sponge of the present invention, when the regulation member is arranged in the cooling water flow passage, if the cellulose-based sponge is kept in a compressed state, it can be inserted into the cooling water flow passage without a load. It will be possible. As a result, the assemblability of the regulating member to the cylinder block is improved. The cellulosic sponge comes into contact with the cooling water when the cooling water flows through the cooling water channel and restores the compressed state, so that the cellulosic sponge comes close to or comes into contact with the wall surface of the cooling water channel. The function of regulating is exerted. Further, when the cellulose-based sponge constituting the regulation member is dried in a pressurized state, hydrogen bonds between the cellulose molecules are maintained in a compressed state, while when exposed to cooling water from this state, the water molecules become cellulose molecules. It has the property of dissociating hydrogen bonds between them and restoring from the compressed state. Therefore, since the cellulosic sponge can be kept in a compressed state without using a binder solution or emulsion, the processing step of the cellulosic sponge can be simplified, and there is also a possibility that the cooling water and the environment may be adversely affected. There is no.
In addition, the presence of the filler carried in the sponge tissue of the cellulosic sponge makes it difficult for the cooling water to pass through the restored sponge tissue of the cellulosic sponge, and the cellulosic sponge makes the flow of the cooling water more effective. Can be regulated.

本発明に係る規制部材において、前記充填材は、繊維状充填材からなるものであってもよい。
これによれば、繊維状充填材がスポンジ組織内に担持されていることにより、セルロース系スポンジが強化され、冷却水流路内での冷却水の流圧よる変形が低減される。その結果、前記冷却水の流れの規制機能が高く維持されるようになる。
この場合、前記繊維状充填材は、その長手方向が前記冷却水流路内における冷却水の流れに交差する方向に配向された状態で前記スポンジ組織内に担持されているものとしてもよい。
これによれば、繊維状充填材が、長手方向が冷却水流路内における冷却水の流れ方向に配向された状態で、或いは、ランダム(無配向)な状態で、前記スポンジ組織内に担持されている場合に比べて、冷却水の流れを効果的に規制できる。
In the regulation member according to the present invention, the filler may be a fibrous filler.
According to this, since the fibrous filler is carried in the sponge tissue, the cellulosic sponge is reinforced, and the deformation due to the flow pressure of the cooling water in the cooling water channel is reduced. As a result, the function of regulating the flow of the cooling water is maintained high.
In this case, the fibrous filler may be carried in the sponge tissue in a state where its longitudinal direction is oriented in a direction intersecting with the flow of cooling water in the cooling water channel.
According to this, the fibrous filler is carried in the sponge tissue in a state in which the longitudinal direction is oriented in the cooling water flow direction in the cooling water flow path or in a random (non-oriented) state. The flow of cooling water can be regulated more effectively than the case where

本発明に係る規制部材において、前記充填材は、薄片状充填材からなるものであってもよい。
これによれば、薄片状充填材によって、冷却水の流れに対向する部分が増えることになるから、冷却水の流れをより効果的に規制できる。
本発明に係る規制部材において、この薄片状充填材としては、ゴム状の弾性材料からなるもの、セルロース材からなるもの、であってもよい。
これらの薄片状充填材の構成材料は、要求される仕様に応じて適宜選択採用される。
また、本発明に係る規制部材において、セルロース材としては、セルロース繊維同士が膠着して構成されたものであってもよい。
これによれば、スポンジ組織に薄片状充填材を構成するセルロース繊維が絡むため、薄片状充填材とスポンジ組織との界面強度が高くなり、薄片状充填材はスポンジ組織内に担持され易くなる。
In the regulation member according to the present invention, the filler may be a flaky filler.
According to this, since the flaky filler increases the number of portions facing the flow of the cooling water, the flow of the cooling water can be more effectively regulated.
In the regulation member according to the present invention, the flaky filler may be a rubber-like elastic material or a cellulose material.
The constituent materials of these flaky fillers are appropriately selected and adopted according to the required specifications.
Further, in the regulation member according to the present invention, the cellulose material may be composed of cellulose fibers glued together.
According to this, since the cellulose fibers constituting the flaky filler are entangled in the sponge tissue, the interfacial strength between the flaky filler and the sponge tissue is increased, and the flaky filler is easily carried in the sponge tissue.

本発明に係る規制部材及びセルロース系スポンジによれば、セルロース系スポンジの特性を活かしながら、シリンダブロックに設けられた冷却水流路内の冷却水の流れをより適正に規制することができる。 According to the regulation member and the cellulose-based sponge of the present invention, it is possible to more appropriately regulate the flow of the cooling water in the cooling-water passage provided in the cylinder block while taking advantage of the characteristics of the cellulose-based sponge.

本発明に係る規制部材の一実施形態を示し、内燃機関におけるシリンダブロックのウォータジャケットに挿入した状態を示す概略的横断平面図である。1 is a schematic cross-sectional plan view showing an embodiment of a regulating member according to the present invention and showing a state of being inserted into a water jacket of a cylinder block in an internal combustion engine. 図1におけるX−X線矢示部を模式的に示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows typically the XX line arrow part in FIG. 同実施形態の規制部材を内燃機関のウォータジャケットに組付ける過程を模式的に示す図であり、(a)は当該規制部材をウォータジャケットに挿入した状態を示し、(b)はウォータジャケット内に冷却水が流通した時の当該規制部材の状態を示す図であり、(c)は(b)におけるY部をさらに拡大した図である。It is a figure which shows typically the process of assembling the restriction member of the same embodiment to the water jacket of an internal combustion engine, (a) shows the state which inserted the said restriction member into the water jacket, (b) shows inside the water jacket. It is a figure which shows the state of the said regulation member when cooling water circulates, (c) is a figure which further expanded the Y section in (b). 本発明に係る規制部材の他の実施形態を示す図3(c)と同様図である。It is a figure similar to FIG.3(c) which shows other embodiment of the regulation member which concerns on this invention. 本発明に係る規制部材の他の適用例の要部を示す横断平面図である。It is a cross-sectional top view which shows the principal part of the other application example of the regulation member which concerns on this invention.

以下に本発明の実施の形態について、図1〜図5を参照して説明する。図1〜図3は本発明に係る規制部材の一実施形態を示し、図1は同実施形態の規制部材としてのスペーサを内燃機関におけるシリンダブロックのウォータジャケットに挿入した状態を示している。図1に示すシリンダブロック2は、3気筒の自動車用エンジン(内燃機関)1を構成するものであり、3個のシリンダボア3…が隣接状態で直列に連なるように設けられている。2a…はシリンダヘッド10(図2参照)をシリンダブロック2に合体締結させるためのボルト(不図示)用挿通孔である。3個のシリンダボア3…の周囲には、オープンデッキタイプのウォータジャケット(冷却水流路)4が一連に形成されている。シリンダブロック1には、このウォータジャケット4に通じる冷却水(不凍液も含む)導入口2bと冷却水排出口2cとが設けられている。冷却水排出口2cは不図示のラジエータに配管接続され、ラジエータのアウトレット側は、ウォータポンプ(不図示)を介して冷却水導入口2bに配管接続される。これによって、ウォータジャケット4とラジエータとの間で冷却水が循環するように構成される。なお、シリンダヘッド10にもウォータジャケット(不図示)が設けられる場合は、シリンダブロック2のウォータジャケット4と、シリンダヘッド10のウォータジャケットとが連通するよう構成される。この場合は、シリンダブロック2には前記冷却水排出口2cがなくてもよく、シリンダヘッド10に冷却水排出口が設けられ、これにラジエータに通じる配管が接続される。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3 show an embodiment of a restricting member according to the present invention, and FIG. 1 shows a state in which a spacer as a restricting member of the embodiment is inserted into a water jacket of a cylinder block in an internal combustion engine. A cylinder block 2 shown in FIG. 1 constitutes a three-cylinder engine (internal combustion engine) 1 for automobiles, and is provided with three cylinder bores 3... Connected in series in an adjacent state. Denoted at 2a are through holes for bolts (not shown) for integrally fastening the cylinder head 10 (see FIG. 2) to the cylinder block 2. An open deck type water jacket (cooling water passage) 4 is formed in series around the three cylinder bores 3. The cylinder block 1 is provided with a cooling water (including antifreezing liquid) inlet 2b and a cooling water outlet 2c which communicate with the water jacket 4. The cooling water discharge port 2c is pipe-connected to a radiator (not shown), and the outlet side of the radiator is pipe-connected to the cooling water introduction port 2b via a water pump (not shown). As a result, cooling water is circulated between the water jacket 4 and the radiator. When the cylinder head 10 is also provided with a water jacket (not shown), the water jacket 4 of the cylinder block 2 and the water jacket of the cylinder head 10 are configured to communicate with each other. In this case, the cylinder block 2 does not need to have the cooling water discharge port 2c, and the cylinder head 10 is provided with a cooling water discharge port to which a pipe leading to the radiator is connected.

ウォータジャケット4における隣接するシリンダボア3,3間の部分には、互いに接近して対をなすくびれ部4a,4aが形成されている。くびれ部4a,4aの溝幅はウォータジャケット4の他の円弧部4bの溝幅より大とされている。そして、ウォータジャケット4の溝側壁面は、シリンダボア3側の内側内壁面4cとこれに対向する外側内壁面4dとの両壁面4c,4dにより構成される。規制部材としての本実施形態のスペーサ5は、図1に示すように、ウォータジャケット4内に、その開口部40から挿入されて配置可能な筒状の形状とされたスペーサ本体(支持体)6と、このスペーサ本体6に支持されたセルロース系スポンジ7とを備えている。スペーサ本体6は剛性を有し、図例では硬質合成樹脂の成型体からなる。また、セルロース系スポンジ7のスポンジ組織70内には、冷却水の通水抵抗を高める充填材8が担持されている。本実施形態では、充填材8は繊維状充填材8aからなることを示している。繊維状充填材8aとしては、セルロース、ラミー麻、綿、パルプ等の天然繊維の他、ポリエステル、ポリアミド、アクリル等の有機繊維、無機繊維が採用される。繊維状充填材8aの平均繊維長は、セルロース系スポンジの平均孔径より大きい。また、本実施形態において、スポンジ組織70内に担持されている繊維状充填材8aの量は、セルロース系スポンジ7のセルロース成分よりも少ない。セルロース系スポンジ7は、多孔質の素材であり、加圧した状態で乾燥させるとセルロース分子間が水素結合して圧縮状態に維持される一方、この状態から冷却水に晒されると水分子がセルロース分子間の水素結合を解離して圧縮状態から復元する特性を有する。 In the portion between the adjacent cylinder bores 3 and 3 in the water jacket 4, there are formed constricted portions 4a and 4a that are close to each other. The groove widths of the constricted portions 4a, 4a are made larger than the groove widths of the other arcuate portions 4b of the water jacket 4. The groove side wall surface of the water jacket 4 is constituted by both inner wall surfaces 4c and 4d of an inner inner wall surface 4c on the cylinder bore 3 side and an outer inner wall surface 4d facing the inner inner wall surface 4c. As shown in FIG. 1, the spacer 5 of the present embodiment as a regulating member has a cylindrical spacer body (support body) 6 which can be inserted and arranged in the water jacket 4 through its opening 40. And a cellulosic sponge 7 supported by the spacer body 6. The spacer body 6 has rigidity, and is made of a molded body of hard synthetic resin in the illustrated example. Further, in the sponge structure 70 of the cellulosic sponge 7, a filling material 8 that enhances the water resistance of the cooling water is carried. In this embodiment, the filler 8 is shown to be composed of the fibrous filler 8a. As the fibrous filler 8a, in addition to natural fibers such as cellulose, ramie, cotton and pulp, organic fibers such as polyester, polyamide and acrylic, and inorganic fibers are adopted. The average fiber length of the fibrous filler 8a is larger than the average pore diameter of the cellulosic sponge. Further, in the present embodiment, the amount of the fibrous filler 8 a carried in the sponge tissue 70 is smaller than that of the cellulose component of the cellulosic sponge 7. The cellulosic sponge 7 is a porous material, and when dried under pressure, the cellulose molecules are hydrogen-bonded to maintain a compressed state, while when exposed to cooling water from this state, the water molecules become cellulose. It has the property of dissociating hydrogen bonds between molecules and restoring it from the compressed state.

本実施形態のスペーサ5は、前記スペーサ本体6と、該スペーサ本体6の内面(シリンダボア3側の面)6aであって、ウォータジャケット4の前記円弧部4bに相当する部位(図例では6箇所)に一体とされた前記セルロース系スポンジ7…とを備えている。このようなスペーサ5は、以下の要領で製造される。予め繊維状充填材8aがスポンジ組織70内に担持された発泡状態のセルロース系スポンジ7のマット状原材を厚み方向に圧縮して乾燥し、シート状体となす。具体例としては、セルロース系スポンジ7のマット状原材をプレスローラにて加圧及び加熱することでシート状体となす。セルロース系スポンジ7のマット状原材は、セルローススラリーに繊維状充填材8a及びぼう硝を添加し、混練、押出し工程等を経て得られる。なお、繊維状充填材8aは、セルローススラリーに添加する工程で、一方向に配向された状態で添加される。したがって、セルロース系スポンジ7のマット状原材では、例えば、繊維状充填材8aはマット状原材の厚み方向に直交し、且つ、面域方向の一方向(押出し方向)に配向した状態でスポンジ組織70に担持される。このセルロース系スポンジ7のマット状原材は、繊維状充填材8aの配向方向に直交する方向にプレスローラ等により加圧される。そして、セルロース系スポンジ7のシート状体を所定形状に裁断する一方、スペーサ本体6は射出成型によって別個に作製する。その後、セルロース系スポンジ7をスペーサ本体6の所定位置に接着剤によって固着させるか、スペーサ本体6の対応箇所を熱溶融させ、この部位にセルロース系スポンジ7を熱溶着によって固着させる。さらには、スペーサ本体6の射出成型時に、セルロース系スポンジ7をインサートして、スペーサ本体6とセルロース系スポンジ7とを一体に成型しても良い。このとき、セルロース系スポンジ7は、スペーサ本体6に対し、繊維状充填材8aの配向方向bがウォータジャケット4内の冷却水の流れ方向aに交差するように位置付けられて固着される。なお、セルロース系スポンジ7をインサートしてスペーサ本体6とセルロース系スポンジとを一体に成型した場合、スペーサ本体6の樹脂の一部がセルロース系スポンジ7に含浸した状態で、スペーサ本体6に固着している。つまり、セルロース系スポンジ7は、スペーサ本体6との間に接着剤等を介在させずに、スペーサ本体6に直接的に固着されている。 The spacer 5 of this embodiment includes the spacer body 6 and a portion of the inner surface (the surface on the cylinder bore 3 side) 6a of the spacer body 6 that corresponds to the circular arc portion 4b of the water jacket 4 (six locations in the illustrated example). ) And the cellulose-based sponge 7... Such a spacer 5 is manufactured as follows. The mat-like raw material of the cellulosic sponge 7 in a foamed state in which the fibrous filler 8a is previously supported in the sponge tissue 70 is compressed in the thickness direction and dried to form a sheet-like body. As a specific example, the mat-shaped raw material of the cellulosic sponge 7 is pressed and heated by a press roller to form a sheet-shaped body. The mat-shaped raw material of the cellulosic sponge 7 is obtained by adding the fibrous filler 8a and Glauber's salt to the cellulose slurry, and kneading and extruding. The fibrous filler 8a is added in a state where it is oriented in one direction in the step of adding it to the cellulose slurry. Therefore, in the mat-shaped raw material of the cellulosic sponge 7, for example, the fibrous filler 8a is orthogonal to the thickness direction of the mat-shaped raw material and is sponge oriented in one direction of the surface area (extrusion direction). It is carried by the tissue 70. The mat-shaped raw material of the cellulosic sponge 7 is pressed by a press roller or the like in a direction orthogonal to the orientation direction of the fibrous filler 8a. Then, while the sheet-shaped body of the cellulose-based sponge 7 is cut into a predetermined shape, the spacer body 6 is separately manufactured by injection molding. After that, the cellulosic sponge 7 is fixed to a predetermined position of the spacer body 6 with an adhesive, or the corresponding portion of the spacer body 6 is heat-melted, and the cellulosic sponge 7 is fixed to this portion by heat welding. Furthermore, when the spacer body 6 is injection-molded, the cellulosic sponge 7 may be inserted to integrally mold the spacer body 6 and the cellulosic sponge 7. At this time, the cellulosic sponge 7 is positioned and fixed to the spacer body 6 so that the orientation direction b of the fibrous filler 8 a intersects the flow direction a of the cooling water in the water jacket 4. When the cellulosic sponge 7 is inserted and the spacer body 6 and the cellulosic sponge are integrally molded, the spacer body 6 is fixed to the spacer body 6 with a part of the resin impregnated in the cellulosic sponge 7. ing. That is, the cellulosic sponge 7 is directly fixed to the spacer body 6 without interposing an adhesive or the like with the spacer body 6.

このようにして得られたスペーサ5は、スペーサ本体6と、スペーサ本体6の内面6aに固着一体とされたセルロース系スポンジ7…とによって構成される。この場合、セルロース系スポンジ7は、未だ圧縮前の状態に復元しておらず、スペーサ本体6の内面6aに沿うように固着されている。また、スペーサ本体6及び圧縮された状態のセルロース系スポンジ7の厚みの総和dは、ウォータジャケット4の幅Dよりも小さく設定される(図3(a)参照)。そして、スペーサ5は、ウォータジャケット4の開口部40から挿入されてウォータジャケット4内に配置される。この挿入の際には、前記厚みの総和dがウォータジャケット4の幅Dよりも小さくされていることにより、当該スペーサ5の挿入荷重を小さくすることができる。冷却水がウォータジャケット4に冷却水導入口2bから導入されてウォータジャケット4を流通すると、各セルロース系スポンジ7が、冷却水wに晒され、水分子がセルロース分子間の水素結合を解離して圧縮状態から復元する。この復元によって、セルロース系スポンジ7…の表面(スペーサ本体6に固着されている側とは反対側の面)7aは、シリンダボア3側に変位してウォータジャケット4内の内側内壁面4cに当接する(図3(b)参照)。図2において、2点鎖線で示すセルロース系スポンジ7は圧縮された状態であることを示し、実線で示すセルロース系スポンジ7は圧縮状態から復元した状態を示す。 The spacer 5 thus obtained is composed of a spacer body 6 and a cellulosic sponge 7... Fixedly integrated with the inner surface 6a of the spacer body 6. In this case, the cellulosic sponge 7 has not yet been restored to its pre-compression state and is fixed along the inner surface 6 a of the spacer body 6. The total thickness d of the spacer body 6 and the cellulosic sponge 7 in the compressed state is set smaller than the width D of the water jacket 4 (see FIG. 3A). Then, the spacer 5 is inserted from the opening 40 of the water jacket 4 and arranged in the water jacket 4. At the time of this insertion, since the total sum d of the thicknesses is set smaller than the width D of the water jacket 4, the insertion load of the spacer 5 can be reduced. When cooling water is introduced into the water jacket 4 through the cooling water inlet 2b and flows through the water jacket 4, each cellulosic sponge 7 is exposed to the cooling water w, and water molecules dissociate hydrogen bonds between cellulose molecules. Restore from compressed state. Due to this restoration, the surface 7a of the cellulosic sponge 7... (The surface opposite to the side fixed to the spacer body 6) is displaced to the cylinder bore 3 side and abuts against the inner inner wall surface 4c in the water jacket 4. (See FIG. 3(b)). In FIG. 2, the cellulosic sponge 7 shown by the two-dot chain line is in a compressed state, and the cellulosic sponge 7 shown by the solid line is in a state restored from the compressed state.

図2は、スペーサ5がシリンダブロック2のウォータジャケット4内に配置され、シリンダブロック2の上面にシリンダヘッド10が一体に締結され、シリンダブロック2の下面にオイルパン11が一体に締結された状態を示している。さらに、図2は、シリンダボア3とオイルパン11間にピストン12が組み込まれた状態を示している。シリンダヘッド10は、シリンダヘッドガスケット10aを介してウォータジャケット4の開口部40が閉塞されるようにシリンダブロック2に一体に締結される。この締結状態では、シリンダボア3の上側開口部上に燃焼室10bが位置付けられる。シリンダボア3内には、複数(図例では3個)のピストンリング12a,12b,12cを有するピストン12が、シリンダボア壁3aの内面を摺接してその軸方向に沿って往復動可能に設けられる。このピストン12の往復動は、コンロッド12d及びクランクピン12eを介してクランクシャフト12fの軸回転運動(1点鎖線)に変換される。図2は、ピストン12が上死点にある状態を示している。そして、セルロース系スポンジ7は、スペーサ5がウォータジャケット4内に配置された状態で、スペーサ本体6のシリンダボア3側であって、ピストン12が上死点にあるときに最も燃焼室10bに近いピストンリング12aの位置よりウォータジャケット4の深さ方向bに沿ってクランクシャフト12f側に位置するように設けられている。 In FIG. 2, the spacer 5 is arranged in the water jacket 4 of the cylinder block 2, the cylinder head 10 is integrally fastened to the upper surface of the cylinder block 2, and the oil pan 11 is fastened integrally to the lower surface of the cylinder block 2. Is shown. Further, FIG. 2 shows a state in which the piston 12 is incorporated between the cylinder bore 3 and the oil pan 11. The cylinder head 10 is integrally fastened to the cylinder block 2 via the cylinder head gasket 10a so that the opening 40 of the water jacket 4 is closed. In this fastening state, the combustion chamber 10b is positioned above the upper opening of the cylinder bore 3. In the cylinder bore 3, a piston 12 having a plurality (three in the illustrated example) of piston rings 12a, 12b, 12c is provided slidably in contact with the inner surface of the cylinder bore wall 3a so as to be capable of reciprocating along the axial direction. The reciprocating motion of the piston 12 is converted into an axial rotation motion (one-dot chain line) of the crankshaft 12f via the connecting rod 12d and the crank pin 12e. FIG. 2 shows a state in which the piston 12 is at the top dead center. The cellulosic sponge 7 is the piston closest to the combustion chamber 10b when the piston 12 is at the top dead center on the cylinder bore 3 side of the spacer body 6 with the spacer 5 arranged in the water jacket 4. It is provided so as to be located on the crankshaft 12f side along the depth direction b of the water jacket 4 from the position of the ring 12a.

前記のように構成されるエンジン(内燃機関)1が作動すると、燃焼室10bによる熱によってシリンダボア壁3aが加熱される。シリンダボア壁3aの温度が高くなり過ぎると、燃焼室10b内の雰囲気温度が高くなり、ノッキングが起きる虞がある。そのため、シリンダボア壁3aは、ウォータジャケット4内に流通する前記冷却水によって冷却されており、この作用によりノッキングの発生は抑制されている。しかし、前記冷却水は、燃焼室10b側のシリンダボア壁3aの他に、燃焼室10b側のシリンダボア壁3aに比べると温度上昇が比較的少ないオイルパン11側のシリンダボア壁3aも冷却することになる。そのため、オイルパン11側のシリンダボア壁3aは過冷却された状態となり、ピストンリング12a,b,cに付着するオイルの粘性が高い状態に維持され、ピストン12の前記シリンダボア3内での摩擦抵抗が大きくなる。そこで、このような問題を解決するため、ウォータジャケット4内には、セルロース系スポンジ7を備えたスペーサ5が配置されている。スペーサ5は、ウォータジャケット4内を流通する冷却水の流れ(流量、流速等)を堰き止めるよう規制し、シリンダボア壁3aの温度が適正にコントロールされる。特に、セルロース系スポンジ7は、スペーサ本体6に対して前記のような位置関係となるように設けられているから、燃焼室10bに近い側では、冷却水の流量が大となり、燃焼室10bに近い側のシリンダボア壁3aの加熱が効果的に抑制される。また、セルロース系スポンジ7の存在により、ウォータジャケット4内での冷却水の流通が規制され、オイルパン11側のシリンダボア壁3aの過冷却も抑制される。即ち、シリンダボア壁3aにおいて高温になり易い側の冷却性を上げる一方、シリンダボア壁3aにおいて高温になり難い側の冷却性を下げることができ、シリンダボア壁3aを適正に冷却することができる。 When the engine (internal combustion engine) 1 configured as described above operates, the heat generated by the combustion chamber 10b heats the cylinder bore wall 3a. If the temperature of the cylinder bore wall 3a becomes too high, the temperature of the atmosphere in the combustion chamber 10b becomes high, which may cause knocking. Therefore, the cylinder bore wall 3a is cooled by the cooling water flowing in the water jacket 4, and this action suppresses knocking. However, in addition to the cylinder bore wall 3a on the combustion chamber 10b side, the cooling water also cools the cylinder bore wall 3a on the oil pan 11 side where the temperature rise is relatively small compared to the cylinder bore wall 3a on the combustion chamber 10b side. .. Therefore, the cylinder bore wall 3a on the oil pan 11 side is in a supercooled state, the viscosity of the oil adhering to the piston rings 12a, b, c is kept high, and the frictional resistance of the piston 12 in the cylinder bore 3 is increased. growing. Therefore, in order to solve such a problem, a spacer 5 having a cellulosic sponge 7 is arranged in the water jacket 4. The spacer 5 restricts the flow of the cooling water (flow rate, flow velocity, etc.) flowing through the water jacket 4 so as to block it, and the temperature of the cylinder bore wall 3a is appropriately controlled. In particular, since the cellulosic sponge 7 is provided so as to have the above-described positional relationship with the spacer body 6, the flow rate of the cooling water becomes large on the side close to the combustion chamber 10b and the The heating of the cylinder bore wall 3a on the near side is effectively suppressed. Further, the presence of the cellulose-based sponge 7 restricts the flow of cooling water in the water jacket 4, and suppresses the supercooling of the cylinder bore wall 3a on the oil pan 11 side. That is, it is possible to improve the cooling performance on the side of the cylinder bore wall 3a that is likely to reach a high temperature, while lowering the cooling performance on the side of the cylinder bore wall 3a where it is difficult to reach a high temperature, and to appropriately cool the cylinder bore wall 3a.

図3(a)(b)は、本実施形態のスペーサ5をウォータジャケット4に組付ける過程を模式的に示している。図3(a)は前記のように作製されたスペーサ5を、ウォータジャケット4に、その開口部40から挿入して配置した状態を示している。スペーサ本体6及びセルロース系スポンジ7の厚みの総和dが、前記のように設定されているから、セルロース系スポンジ7がウォータジャケット4の開口部40の縁部や内壁面4c,4dに干渉することなく、荷重が作用しない状態でスペーサ5のウォータジャケット4内への挿入が可能とされる。そして、図3(b)に示すように、シリンダブロック2にシリンダヘッド10が締結一体とされ、ウォータジャケット4に冷却水wが流通すると、前記のとおりセルロース系スポンジ7が圧縮状態から復元し、セルロース系スポンジ7の表面7aがウォータジャケット4の内側内壁面4cに当接する。したがって、冷却水wの流れを堰き止める要求がある場合には、確実にその要求に応えることができる。 3A and 3B schematically show a process of assembling the spacer 5 of the present embodiment to the water jacket 4. FIG. 3A shows a state in which the spacer 5 manufactured as described above is inserted into the water jacket 4 through the opening 40 and arranged. Since the total thickness d of the spacer body 6 and the cellulosic sponge 7 is set as described above, the cellulosic sponge 7 may interfere with the edges of the opening 40 of the water jacket 4 and the inner wall surfaces 4c, 4d. Therefore, the spacer 5 can be inserted into the water jacket 4 without any load. Then, as shown in FIG. 3B, when the cylinder head 10 is integrally fastened to the cylinder block 2 and the cooling water w flows through the water jacket 4, the cellulosic sponge 7 is restored from the compressed state as described above, The surface 7a of the cellulosic sponge 7 contacts the inner wall surface 4c of the water jacket 4. Therefore, when there is a request to block the flow of the cooling water w, the request can be surely met.

特に、図3(c)に示すように、セルロース系スポンジ7のスポンジ組織70内には、繊維状充填材8aが、冷却水wの流れ方向aに交差するよう配向された状態で担持されているから、繊維状充填材8aが冷却水wの通水空隙率を下げ、冷却水wの通水抵抗を高めるように機能する。これによって、繊維状充填材8aが、ウォータジャケット4内における冷却水wの流れ方向aに配向された状態で、或いは、ランダム(無配向)な状態で、スポンジ組織70内に担持されている場合に比べて、セルロース系スポンジ7のスポンジ組織70を通過する冷却水wの量は減少する。したがって、スペーサ5は、冷却水wの流れを効果的に規制できる。また、セルロース系スポンジ7の冷却水wを堰き止める作用が効果的に発揮され、オイルパン11側のシリンダボア壁3aの過冷却が抑制され、シリンダボア壁3a全体の冷却が適正になされる。さらに、繊維状充填材8aがスポンジ組織70内に担持されていることにより、セルロース系スポンジ7が強化され、ウォータジャケット4内での冷却水wの流圧に対する変形が低減される。その結果、前記冷却水wの流れの規制機能が高く維持されることになる。
また、セルロース系スポンジ7であれば、化学薬品等を使用せずに圧縮状態に保つことができるため、セルロース系スポンジ7の加工工程を簡素化することができる。さらに、冷却水wや環境に対する悪影響も生じる懸念がなく、しかも、セルロース系スポンジ7は天然素材からなるから、安価に入手することができる上に、自然環境に悪影響を及ぼすことなく、廃棄処理等も焼却等によって容易に行うことができる。
In particular, as shown in FIG. 3C, the fibrous filler 8a is carried in the sponge structure 70 of the cellulosic sponge 7 in a state of being oriented so as to intersect with the flow direction a of the cooling water w. Therefore, the fibrous filler 8a functions to reduce the water flow porosity of the cooling water w and increase the water flow resistance of the cooling water w. As a result, when the fibrous filler 8a is carried in the sponge tissue 70 in a state of being oriented in the flow direction a of the cooling water w in the water jacket 4 or in a random (non-oriented) state. The amount of the cooling water w passing through the sponge structure 70 of the cellulosic sponge 7 is smaller than that of FIG. Therefore, the spacer 5 can effectively regulate the flow of the cooling water w. Further, the action of blocking the cooling water w of the cellulosic sponge 7 is effectively exerted, the supercooling of the cylinder bore wall 3a on the oil pan 11 side is suppressed, and the entire cylinder bore wall 3a is properly cooled. Further, since the fibrous filler 8a is carried in the sponge tissue 70, the cellulosic sponge 7 is reinforced, and the deformation of the cooling water w in the water jacket 4 with respect to the flow pressure is reduced. As a result, the function of restricting the flow of the cooling water w is maintained high.
Further, since the cellulosic sponge 7 can be kept in a compressed state without using chemicals or the like, the processing step of the cellulosic sponge 7 can be simplified. Further, there is no concern that the cooling water w or the environment will be adversely affected. Moreover, since the cellulosic sponge 7 is made of a natural material, it can be obtained at a low price, and it does not adversely affect the natural environment, and it is disposed of. Can be easily incinerated.

なお、図3(c)は、便宜上、セルロース系スポンジ7のスポンジ組織70及び繊維状充填材8aを概念的に示したものである。したがって、セルロース系スポンジ7を構成するセルロース繊維が絡み合った状態、絡み合うセルロース繊維間に形成される空隙の状態、さらには、スポンジ組織70に担持される繊維状充填材8a等をリアルに表すものではない。特に、繊維状充填材8aについては、その線状形状及び配向状態を強調して示しているが、実際には、長さや太さが異なったものが混在し、また、配向していないものや折れ曲がったものも混在している。 3(c) conceptually shows the sponge structure 70 of the cellulosic sponge 7 and the fibrous filler 8a for convenience. Therefore, the state in which the cellulose fibers forming the cellulosic sponge 7 are entangled with each other, the state of voids formed between the entangled cellulose fibers, and the fibrous filler 8a supported on the sponge tissue 70 are not realistically represented. Absent. In particular, regarding the fibrous filler 8a, the linear shape and the orientation state thereof are emphasized, but in reality, those having different lengths and thicknesses are mixed, and those that are not oriented are Some of them are bent.

図4は、本発明に係る規制部材の他の実施形態を示す。本実施形態におけるセルロース系スポンジ7においては、充填材8として薄片状充填材8bが用いられている。図4においても、便宜上、セルロース系スポンジ7、スポンジ組織70及び薄片状充填材8bを概念的に示している。特に、薄片状充填材8としては、鱗片状の形状のものやその他の形状のものが採用されるが、図4では、平面形状を楕円形状に模式化して示している。また、薄片状充填材8bのスポンジ組織70における担持状態を、大半の薄片状充填材8bが、冷却水の流れ方向aに交差するように配向した状態とすることが望ましいが、現実にはこのように配向させることは難しい(不可能ではない)。そこで、図4は、薄片状充填材8bが、様々な方向に向いた状態でスポンジ組織70に担持されていることを示している。即ち、短径が最大の楕円形状で示す薄片状充填材8bは紙面に平行であることを示し、その他は、紙面に対して平行でないことを示している。さらに、直状で示す薄片状充填材8bは紙面に垂直であることを示している。また、図には示していないが、セルローススラリーからセルロース系スポンジ7を製造する過程で、機械的な外力が加わることにより薄片状充填材8bが変形(屈曲等)したり、破断したりすることもあり、これらの薄片状充填材8bも混在した状態でスポンジ組織70に担持されている。 FIG. 4 shows another embodiment of the regulating member according to the present invention. In the cellulosic sponge 7 according to this embodiment, the flaky filler 8b is used as the filler 8. Also in FIG. 4, for convenience, the cellulosic sponge 7, the sponge tissue 70, and the flaky filler 8b are conceptually shown. In particular, the flaky filler 8 has a flaky shape or other shapes, but in FIG. 4, the planar shape is schematically shown as an elliptical shape. In addition, it is desirable that most of the flaky fillers 8b are carried on the sponge tissue 70 so that most of the flaky fillers 8b are oriented so as to intersect the cooling water flow direction a. So it is difficult (not impossible) to orient. Therefore, FIG. 4 shows that the flaky filler material 8b is carried by the sponge tissue 70 in a state of being oriented in various directions. That is, the flaky filler material 8b shown in the elliptical shape having the shortest diameter is parallel to the paper surface, and the others are not parallel to the paper surface. Furthermore, the flaky filler material 8b shown in a straight shape is perpendicular to the paper surface. Although not shown in the figure, in the process of manufacturing the cellulosic sponge 7 from the cellulosic slurry, the flaky filler material 8b may be deformed (bent, etc.) or broken by the application of a mechanical external force. Therefore, these flaky fillers 8b are also mixed and supported on the sponge tissue 70.

本実施形態のように、スポンジ組織70内に薄片状充填材8bが担持されたセルロース系スポンジ7も、圧縮された状態で図1〜図3に示す例と同様にスペーサ本体6の片面(内面)6aに一体に支持されて、これによりスペーサ5が構成される。本実施形態のスペーサ5も、ウォータジャケット4内に開口部40から挿入されて配置される。したがって、ウォータジャケット4内への挿入の際には、セルロース系スポンジ7は未だ圧縮前の状態に復元していないから、ウォータジャケット4の開口部40の縁部や内壁面4c,4dに干渉することなく、荷重が作用しない状態で挿入がされる。そして、ウォータジャケット4内に冷却水が流通すると、セルロース系スポンジ7は冷却水wに接して圧縮状態から復元し、セルロース系スポンジ7の表面7aはシリンダンボア3側に変位してウォータジャケット4の内側内壁面4cに当接する。これによって、冷却水wの流れを堰き止める要求がある場合には、確実にその要求に応えることができる。特に、本実施形態では、充填材8として薄片状充填材8bが用いられているから、冷却水wの流れ方向aに対向する平面部分が増えて、冷却水wの通水抵抗が大きくなり、冷却水wの流れをより効果的に規制できる。 Like the present embodiment, the cellulosic sponge 7 in which the flaky filler material 8b is carried in the sponge tissue 70 is also in a compressed state in the same manner as the example shown in FIGS. 1 to 3 on one side (inner surface) of the spacer body 6. ) 6a, and the spacer 5 is constituted by this. The spacer 5 of the present embodiment is also inserted and arranged in the water jacket 4 through the opening 40. Therefore, at the time of insertion into the water jacket 4, the cellulosic sponge 7 has not yet been restored to the state before compression, so that it interferes with the edge of the opening 40 of the water jacket 4 and the inner wall surfaces 4c and 4d. Without it, it is inserted in the state where the load does not act. When the cooling water circulates in the water jacket 4, the cellulosic sponge 7 is brought into contact with the cooling water w and restored from the compressed state, and the surface 7a of the cellulosic sponge 7 is displaced to the cylinder bore 3 side and the inside of the water jacket 4 It contacts the inner wall surface 4c. With this, when there is a request to block the flow of the cooling water w, it is possible to reliably meet the request. In particular, in the present embodiment, since the flaky filler 8b is used as the filler 8, the number of flat portions facing the flow direction a of the cooling water w increases, and the water resistance of the cooling water w increases. The flow of the cooling water w can be regulated more effectively.

薄片状充填材8bとしては、ゴム状の弾性材料からなるもの、セルロース材からなるもの等が好ましく採用される。セルロース材からなるものとしては、セルロース繊維同士が膠着して構成されたものや、セロファン等の再生セルロースからなるものが好ましく採用される。セルロース繊維同士が膠着して構成されたものの場合、スポンジ組織70に薄片状充填材8bを構成するセルロース繊維が絡むため、薄片状充填材8bとスポンジ組織70との界面強度が高くなる。したがって、薄片状充填材8bはスポンジ組織70内に担持され易いというメリットを有する。これらの薄片状充填材8bの構成材料は、要求される仕様に応じて適宜選択採用される。 As the flaky filler 8b, a material made of a rubber-like elastic material, a material made of a cellulose material, or the like is preferably adopted. As the cellulosic material, those composed of cellulosic fibers sticking to each other and those composed of regenerated cellulose such as cellophane are preferably adopted. In the case where the cellulose fibers are formed by sticking together, the cellulose fibers forming the flaky filler material 8b are entangled in the sponge tissue 70, so that the interfacial strength between the flaky filler material 8b and the sponge tissue 70 becomes high. Therefore, the flaky filler material 8b has an advantage that it is easily supported in the sponge tissue 70. The constituent materials of these flaky fillers 8b are appropriately selected and adopted according to the required specifications.

図5は、本発明に係る規制部材の他の適用例を示す。この例の規制部材50も、前記例と同様にウォータジャケット4内に配置されるものであるが、ウォータジャケット4における冷却水導入口2bから冷却水排出口2cまでの最短経路に配置されて、この部分での冷却水の流通を堰き止めるべく機能するものである。当該規制部材50は、支持体としての樹脂製の柱状芯材9と、該芯材9の外周面を覆うように支持されたセルロース系スポンジ7とを備えている。セルロース系スポンジ7は、前記例と同様に圧縮状態で、芯材9の外周面を覆うように接着剤等で固着一体とされている。芯材9はウォータジャケット4の深さ方向b(図2、図3参照)に沿って下向きに先細状となる棒状体からなる。そして、当該規制部材50が配置されるウォータジャケット4の両内壁面4c,4dには、それぞれが対向関係の凹部4ca,4daが形成されており、規制部材50はこの凹部4ca,4daに両側部が隙間をもって嵌り込むようにして、ウォータジャケット4内に位置付けられる。そして、ウォータジャケット4に冷却水wが流通されると、セルロース系スポンジ7が冷却水wに接して圧縮状態から復元し、凹部4ca,4daの内面に当接する。これにより、冷却水導入口2bから最短経路で冷却水排出口2cに向かおうとする冷却水wの流通が堰き止められる。そのため、冷却水導入口2bから導入された冷却水は矢印aに示すようにウォータジャケット4の略全周を一方向に略一周した後、冷却水排出口2cからシリンダヘッド(不図示)側に排出されることになる。 FIG. 5 shows another application example of the restriction member according to the present invention. The regulating member 50 of this example is also arranged in the water jacket 4 as in the above example, but is arranged in the shortest path from the cooling water introduction port 2b to the cooling water discharge port 2c in the water jacket 4. It functions to block the flow of cooling water in this part. The regulation member 50 includes a resin columnar core material 9 as a support and a cellulosic sponge 7 supported so as to cover the outer peripheral surface of the core material 9. The cellulosic sponge 7 is fixed and integrated with an adhesive or the like so as to cover the outer peripheral surface of the core material 9 in a compressed state as in the above example. The core material 9 is a rod-shaped body that is tapered downward along the depth direction b of the water jacket 4 (see FIGS. 2 and 3 ). The inner wall surfaces 4c and 4d of the water jacket 4 in which the regulation member 50 is arranged are formed with recesses 4ca and 4da, respectively, which face each other, and the regulation member 50 has both side portions in the recesses 4ca and 4da. Are positioned in the water jacket 4 so that they fit in with a gap. Then, when the cooling water w is circulated through the water jacket 4, the cellulosic sponge 7 comes into contact with the cooling water w to be restored from the compressed state and contact the inner surfaces of the recesses 4ca and 4da. As a result, the circulation of the cooling water w that is going from the cooling water inlet 2b to the cooling water outlet 2c in the shortest path is blocked. Therefore, the cooling water introduced from the cooling water introduction port 2b goes around the substantially entire circumference of the water jacket 4 in one direction as shown by an arrow a, and then from the cooling water discharge port 2c to the cylinder head (not shown) side. Will be discharged.

この例においても、セルロース系スポンジ7の組織70内には、前記と同様の充填材8(繊維状充填材8a或いは薄片状充填材8b)が担持されており、この充填材8によって、冷却水wの通水抵抗が高められるから、冷却水導入口2bから最短経路で冷却水排出口2cに向かおうとする冷却水wの流通がより確実に堰き止められる。また、規制部材50は前記凹部4ca,4daに両側部が隙間をもって嵌り込むようになされているから、セルロース系スポンジ7がウォータジャケット4の開口部40の縁部や凹部4ca,4daに干渉することが少なく、荷重が作用し難い状態で規制部材50のウォータジャケット4内への挿入が可能とされる。 Also in this example, the same filling material 8 (the fibrous filling material 8a or the flaky filling material 8b) as described above is carried in the tissue 70 of the cellulosic sponge 7. Since the water flow resistance of w is increased, the circulation of the cooling water w from the cooling water introduction port 2b toward the cooling water discharge port 2c in the shortest path can be blocked more reliably. Further, since both sides of the regulating member 50 are fitted in the recesses 4ca, 4da with a gap, the cellulosic sponge 7 interferes with the edge of the opening 40 of the water jacket 4 and the recesses 4ca, 4da. The restriction member 50 can be inserted into the water jacket 4 in a state in which the load is less likely to act.

なお、図1〜図3に示す実施の形態において、繊維状充填材8aの平均繊維長は、セルロース系スポンジ7の平均孔径より大きいとしているがこれに限らない。セルロース系スポンジ7の平均孔径より小さい平均繊維長の繊維状充填材8aを用いてもよい。また、スポンジ組織70内に担持されている繊維状充填材8aの量は、セルロース系スポンジ7のセルロース成分より多くてもよいし、同等でもよい。
また、セルロース系スポンジとして、種々の種類のものが挙げられるが、特に限定されない。例えば、気泡の大きさが非常に小さい微粒品、気泡の大きさが小程度の小粒品、気泡の大きさが中程度の中粒品のいずれを用いてもよい。具体的には、気泡の大きさ(径)が0.1〜5mm程度のセルロース系スポンジを用いてもよい。これらの気泡の大きさはセルロース系スポンジの作製過程で使用される結晶ぼう硝の粒度によって決定される。また、セルロース系スポンジとは、セルロース自体からなるスポンジの他、圧縮状態を保持できる程度にセルロースの水酸基を残したセルロース誘導体、例えば、セルロースエ−テル類、セルロースエステル類等からなるスポンジ、或いは、これらの混合物からなるスポンジのいずれかから選ばれるものであってもよい。さらに、セルロース系スポンジ7は、冷却水の流れを規制する規制部としての役割の他に、スペーサ本体6をウォータジャケット4の所定位置に位置決めする固定部を兼ねるものとしてもよい。この場合、セルロース系スポンジ7の表面がウォータジャケット4の対向壁面に当接することで、スペーサ本体6はウォータジャケット4の所定位置に位置決めされる。
1 to 3, the average fiber length of the fibrous filler 8a is larger than the average pore diameter of the cellulosic sponge 7, but the average fiber length is not limited to this. A fibrous filler 8a having an average fiber length smaller than the average pore diameter of the cellulosic sponge 7 may be used. Further, the amount of the fibrous filler 8a carried in the sponge tissue 70 may be larger than or equal to the cellulose component of the cellulosic sponge 7.
In addition, various types of cellulosic sponges can be used, but the sponge is not particularly limited. For example, any of a fine grain product having a very small bubble size, a small grain product having a small bubble size, and a medium grain product having a medium bubble size may be used. Specifically, a cellulosic sponge having a bubble size (diameter) of about 0.1 to 5 mm may be used. The size of these bubbles is determined by the particle size of crystalline Glauber's salt used in the production process of the cellulosic sponge. Further, the cellulose-based sponge, in addition to the sponge consisting of cellulose itself, a cellulose derivative leaving a hydroxyl group of cellulose to the extent that a compressed state can be retained, for example, a sponge composed of cellulose ethers, cellulose esters, or the like, or It may be selected from any of the sponges made of these mixtures. Further, the cellulosic sponge 7 may also serve as a fixing portion that positions the spacer body 6 at a predetermined position of the water jacket 4, in addition to the role as a regulating portion that regulates the flow of cooling water. In this case, the surface of the cellulosic sponge 7 comes into contact with the facing wall surface of the water jacket 4, so that the spacer body 6 is positioned at a predetermined position of the water jacket 4.

また、支持体6、9が合成樹脂の成型体からなる例について述べたが、金属など、セルロース系スポンジ7より剛性を有するものであれば、他の材料からなるものであってもよい。また、図1〜図4に示す実施形態におけるスペーサ本体6におけるセルロース系スポンジ7を固着させる位置は、目的に応じて適宜変更してもよい。例えば、ウォータジャケット4のくびれ部4aに相当するスペーサ本体6の内面の部位にセルロース系スポンジ7を固着してもよい。また、これらの例におけるスペーサ本体6は、ウォータジャケット4の全体の形状に整合する筒状体としているが、ウォータジャケット4内の適所に配置可能ないわゆる部分スペーサを構成するものであってもよい。つまり、セルロース系スポンジ7を支持する支持体として機能を果たすことができるのであればどのような形状であってもよい。さらに、圧縮された状態から復元したセルロース系スポンジ7の表面7aが、ウォータジャケット4のシリンダボア3側の内側内壁面4cに当接するとしたが、これに限らず、外側内壁面4dに当接するものであってもよい。この場合は、セルロース系スポンジ7がスペーサ本体6の外側面(シリンダボア3とは反対側の面)に支持されることになる。さらにまた、本発明の規制部材が適用される内燃機関として、3気筒のエンジンを例示したが、これに限らず他の気筒数のエンジンにも適用可能であり、また、自動車用に限らず、他の産業機械用の内燃機関にも適用可能である。さらに、本発明の規制部材は、クローズドデッキタイプのウォータジャケットを備えたエンジンにも適用可能である。さらにまた、本発明の規制部材は、直列エンジンに限らず、V型エンジン、水平対向エンジンにも適用可能である。 Further, the example in which the supports 6 and 9 are formed of synthetic resin molded bodies has been described, but other materials may be used as long as they are more rigid than the cellulosic sponge 7, such as metal. Further, the position at which the cellulosic sponge 7 is fixed in the spacer body 6 in the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 may be appropriately changed depending on the purpose. For example, the cellulosic sponge 7 may be fixed to a portion of the inner surface of the spacer body 6 corresponding to the constricted portion 4a of the water jacket 4. Further, the spacer body 6 in these examples is a tubular body that matches the overall shape of the water jacket 4, but it may be a so-called partial spacer that can be arranged at a proper position in the water jacket 4. .. That is, it may have any shape as long as it can function as a support for supporting the cellulosic sponge 7. Further, the surface 7a of the cellulosic sponge 7 restored from the compressed state comes into contact with the inner inner wall surface 4c of the water jacket 4 on the cylinder bore 3 side, but is not limited to this, and it comes into contact with the outer inner wall surface 4d. May be In this case, the cellulosic sponge 7 is supported on the outer surface of the spacer body 6 (the surface opposite to the cylinder bore 3 ). Furthermore, as the internal combustion engine to which the restriction member of the present invention is applied, a three-cylinder engine has been illustrated, but the invention is not limited to this, and can be applied to engines having other numbers of cylinders. It is also applicable to internal combustion engines for other industrial machines. Further, the regulation member of the present invention can be applied to an engine equipped with a closed deck type water jacket. Furthermore, the restricting member of the present invention is not limited to in-line engines, but can be applied to V-type engines and horizontally opposed engines.

1 エンジン(内燃機関)
2 シリンダブロック
4 ウォータジャケット(冷却水流路)
5 スペーサ(規制部材)
50 規制部材
6 スペーサ本体(支持体)
7 セルロース系スポンジ
70 スポンジ組織
8 充填材
81a 繊維状充填材
81b 薄片状充填材
9 芯材(支持体)
a 冷却水の流れ(方向)
w 冷却水
1 engine (internal combustion engine)
2 Cylinder block 4 Water jacket (cooling water flow path)
5 Spacer (regulating member)
50 Restriction member 6 Spacer body (support)
7 Cellulose Sponge 70 Sponge Structure 8 Filler 81a Fibrous Filler 81b Flaky Filler 9 Core Material (Support)
a Cooling water flow (direction)
w Cooling water

Claims (8)

内燃機関のシリンダブロックに設けられた冷却水流路内に配置されて冷却水の流れを規制する規制部材であって、
前記冷却水流路に配置可能な形状に形成された剛性を有する支持体と、
前記支持体に支持されて、冷却水と接触することによって圧縮された状態から復元可能なセルロース系スポンジと、を有し、
前記セルロース系スポンジのスポンジ組織内には、前記冷却水の通水抵抗を高める充填材が担持されていることを特徴とする規制部材。
A regulating member arranged in a cooling water passage provided in a cylinder block of an internal combustion engine to regulate the flow of cooling water,
A support having rigidity formed in a shape that can be arranged in the cooling water flow path,
A cellulosic sponge supported by the support and capable of being restored from a compressed state by contact with cooling water,
A regulating member, wherein a filling material for increasing water resistance of the cooling water is carried in a sponge structure of the cellulosic sponge.
請求項1に記載の規制部材において、
前記充填材は、繊維状充填材からなることを特徴とする規制部材。
The regulation member according to claim 1,
The said filler is a fibrous filler, The restriction member characterized by the above-mentioned.
請求項2に記載の規制部材において、
前記繊維状充填材は、その長手方向が前記冷却水流路内における冷却水の流れに交差する方向に配向された状態で前記スポンジ組織内に担持されていることを特徴とする規制部材。
The regulating member according to claim 2,
The regulating member, wherein the fibrous filler is carried in the sponge tissue in a state in which a longitudinal direction of the fibrous filler is oriented in a direction intersecting a flow of cooling water in the cooling water passage.
請求項1に記載の規制部材において、
前記充填材は、薄片状充填材からなることを特徴とする規制部材。
The regulation member according to claim 1,
The restriction member is characterized in that the filler is a flaky filler.
請求項4に記載の規制部材において、
前記薄片状充填材は、ゴム状の弾性材料からなることを特徴とする規制部材。
The regulating member according to claim 4,
The restriction member is characterized in that the flaky filler is made of a rubber-like elastic material.
請求項4に記載の規制部材において、
前記薄片状充填材は、セルロース材からなることを特徴とする規制部材。
The regulating member according to claim 4,
The restriction member is characterized in that the flaky filler is made of a cellulose material.
請求項6に記載の規制部材において、
前記セルロース材は、セルロース繊維同士が膠着して構成されたものであることを特徴とする規制部材。
The regulation member according to claim 6,
The regulation member is characterized in that the cellulosic material is formed by sticking together cellulose fibers.
内燃機関のシリンダブロックに設けられた冷却水流路内に配置されて冷却水の流れを規制する規制部材の一構成部としてのセルロース系スポンジであって、
前記冷却水と接触することによって圧縮された状態から復元可能とされ、
スポンジ組織内に、前記冷却水の通水抵抗を高める充填材が担持されていることを特徴とするセルロース系スポンジ。
A cellulosic sponge as one component of a regulating member that is disposed in a cooling water passage provided in a cylinder block of an internal combustion engine to regulate the flow of cooling water,
It is possible to recover from the compressed state by contacting with the cooling water,
A cellulosic sponge characterized in that a filling material for increasing the water resistance of the cooling water is carried in the sponge tissue.
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